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ビニルポリマーへのロタキサン架橋点の導入による高性能・高機能架橋ポリマーの創製

Research Project

Project/Area Number 14J11414
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Polymer/Textile materials
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

飯島 圭祐  東京工業大学, 大学院理工学研究科(工学系), 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsロタキサン / ビニルポリマー / 架橋高分子 / シクロデキストリン
Outline of Annual Research Achievements

(1) 昨年度に合成した、ポリテトラヒドロフラン型マクロモノマーを用いて得られるロタキサン架橋高分子(RCP)について、膨潤溶媒に依存する力学特性の変化が観察され、架橋点における超分子的な相互作用もRCPの特性に大きな影響を与えていることが明らかとなった。
(2) 架橋点に高分子鎖の可動性を生み出さないロタキサン構造を導入した共有結合架橋高分子(CCP)や、ロタキサン架橋と共有結合架橋が混在するハイブリッド架橋高分子(HCP)を合成し、それらの物性を比較検討した。まず、ロタキサン構造を導入したCCPについてはロタキサンを含まないCCPと同様の物性を示したことから、架橋点における高分子鎖の可動性を生み出すロタキサン架橋こそがRCPの特性発現に重要であることが明らかとなった。また、HCPについては少なくとも共有結合が30%程度存在するとCCPと同様の物性を示したことから、架橋点間距離の短い鎖に応力が集中しやすいという現象は、ロタキサン架橋構造を有する高分子においてもCCP同様に起こることが示された。
(3) 架橋点に導入されているCDを足がかりとするRCPの動的特性評価とその機能化を行うため、凝集蛍光発光性の色素であるテトラフェニルエチレン (TPE)をプローブとして導入したRCPを合成した。TPEを導入したRCPは、膨潤させる溶媒によって異なる蛍光発光を示し、架橋剤のコンポーネント間にはたらく相互作用が溶媒によって異なることが示された。また、こうした蛍光特性はRCPの力学物性とも相関があることから、ミクロスケールでのコンポーネント間相互作用がマクロなRCPの物性に影響を及ぼしているであろうことが示された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Synthesis of rotaxane cross-linked polymers with supramolecular cross-linkers based on γ-CD and PTHF macromonomers: The effect of the macromonomer structure on the polymer properties2017

    • Author(s)
      K. Iijima, D. Aoki, H. Otsuka, T. Takata
    • Journal Title

      Polymer

      Volume: 印刷中 Pages: 392-396

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2017.01.024

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis and properties of rotaxane-cross-linked polymers using a double-stranded γ-CD-based inclusion complex as a supramolecular cross-linker2017

    • Author(s)
      K. Jang, K. Iijima, Y. Koyama, S. Uchida, S. Asai, T. Takata
    • Journal Title

      Polymer

      Volume: 印刷中 Pages: 379-385

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2017.01.062

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Novel Topological Cross-Linkers Synthesized for Vinyl Polymer Systems2015

    • Author(s)
      打田 聖、澤田 隼、飯島 圭祐、青木 大輔、中薗 和子、高田 十志和
    • Journal Title

      KOBUNSHI RONBUNSHU

      Volume: 72 Issue: 3 Pages: 93-103

    • DOI

      10.1295/koron.2014-0075

    • NAID

      130005129600

    • ISSN
      0386-2186, 1881-5685
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Synthesis of Vinyl Polymer-Based Cross-Linked Polymers Using Cyclodextrin-Tethering Supramolecular Cross-Linkers2017

    • Author(s)
      Keisuke Iijima, Daisuke Aoki, Toshikazu Takata
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of rotaxane cross-linked polymers with supramolecular cross-linkers2017

    • Author(s)
      Keisuke Iijima, Daisuke Aoki, Toshikazu Takata
    • Organizer
      「動的秩序と機能」第5回国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2017-01-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] シクロデキストリン型ロタキサン構造を架橋点とするネットワークポリマーの合成と特性評価2016

    • Author(s)
      飯島圭祐、青木大輔、高田十志和
    • Organizer
      第66回ネットワークポリマー講演討論会
    • Place of Presentation
      千葉大学
    • Year and Date
      2016-10-19
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] シクロデキストリン含有ロタキサン型架橋剤を用いるビニル系架橋高分子の合成と特性2016

    • Author(s)
      飯島圭祐、青木大輔、高田十志和
    • Organizer
      第65回高分子討論会
    • Place of Presentation
      神奈川大学
    • Year and Date
      2016-09-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリTHF 鎖を有する超分子架橋剤を用いるロタキサン架橋ポリマーの合成とその特性2015

    • Author(s)
      ○飯島 圭祐・青木 大輔・打田 聖・高田 十志和
    • Organizer
      日本ゴム協会 2015年年次大会
    • Place of Presentation
      京都工芸繊維大学(京都府京都市)
    • Year and Date
      2015-05-21 – 2015-05-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリTHF鎖を有する超分子架橋剤を用いるロタキサン架橋ポリマーの合成とその特性2015

    • Author(s)
      ○飯島圭祐、青木大輔、打田聖、高田十志和*
    • Organizer
      日本ゴム協会 2015年年次大会
    • Place of Presentation
      京都工芸繊維大学
    • Year and Date
      2015-05-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Structural Analysis and Property Control of Rotaxane Cross-Linked Polymers Using Vinylic Supramolecular Cross-Linker2015

    • Author(s)
      Keisuke Iijima, Daisuke Aoki, Toshikazu Takata
    • Organizer
      8th Asian Cyclodextrin Conference
    • Place of Presentation
      くまもと県民交流会館パレア(熊本県熊本市)
    • Year and Date
      2015-05-14 – 2015-05-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Structural Analysis and Property Control of Rotaxane Cross-Linked Polymers Using Vinylic Supramolecular Cross-Linker2015

    • Author(s)
      ○Keisuke Iijima, Daisuke Aoki, and Toshikazu Takata*
    • Organizer
      Joint Conference of 8th Asian Cyclodextrin Conference and 32nd Cyclodextrin Symposium
    • Place of Presentation
      くまもと県民交流館パレア
    • Year and Date
      2015-05-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structure of supramolecular cross-linker consisting of cyclodextrin / macromonomer and properties of network polymers obtained thereof2015

    • Author(s)
      ○Keisuke IIJIMA, Daisuke AOKI, Satoshi UCHIDA, Toshikazu TAKATA
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部 船橋キャンパス(千葉県船橋市)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] シクロデキストリン型ロタキサン架橋構造を有する架橋高分子の特性2014

    • Author(s)
      ○飯島圭祐・打田聖・高田十志和
    • Organizer
      第26回エラストマー討論会
    • Place of Presentation
      愛知工業大学・八草キャンパス(愛知県豊田市)
    • Year and Date
      2014-12-04 – 2014-12-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of Rotaxane Cross-Linked Polymers Containing Cyclodextrins at the Cross-Link Points2014

    • Author(s)
      ○Keisuke IIJIMA, Satoshi UCHIDA, Toshikazu TAKATA
    • Organizer
      Polymer Networks Group Meeting & Gel Symposium 2014
    • Place of Presentation
      Ito International Center (Bunkyo-ku, Tokyo, Japan)
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] CD型ロタキサン架橋の高分子への導入2014

    • Author(s)
      ○飯島圭祐・打田聖・高田十志和
    • Organizer
      第31回シクロデキストリンシンポジウム
    • Place of Presentation
      島根県民会館(島根県松江市)
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Network Polymers Using Cyclodextrin-Based Rotaxane Cross-Linkers2014

    • Author(s)
      ○Keisuke IIJIMA, Satoshi UCHIDA, Toshikazu TAKATA
    • Organizer
      The 2014 IUPAC World Polymer Congress
    • Place of Presentation
      Chiangmai International Convention and Exhibition Centre (Chaing Mai, Thailand)
    • Year and Date
      2014-07-06 – 2014-07-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 多官能型ロタキサン架橋剤を用いるネットワークポリマーの合成と特性評価2014

    • Author(s)
      ○飯島圭祐・打田聖・高田十志和
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 架橋された架橋剤を用いるロタキサン架橋ポリマーの合成と特性評価2014

    • Author(s)
      ○飯島圭祐・曽川洋光・打田聖・高田十志和
    • Organizer
      日本ゴム協会 2014年年次大会
    • Place of Presentation
      埼玉会館(埼玉県さいたま市)
    • Year and Date
      2014-05-20 – 2014-05-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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